测量方法总结

测量方法总结（共7篇）

测量方法总结篇1

1.1风速测量

风是空气流动时产生的一种自然现象。空气流动有上下流动和左右流动，上下流动为垂直运动，也叫对流；左右流动为水平运动，也就是风。风是一个矢量，用风向和风速表示。地面风指离地平面10─12米高的风。风向指风吹来的方向，一般用16个方位或360°表示。以360°表示时，由北起按顺时针方向度量。风速指单位时间内空气的水平位移，常以米/秒、公里/小时、海里/小时表示。

1.2 风杯风速计

风杯风速计是最常见的一种风速计。转杯式风速计最早由英国鲁宾孙发明，当时是四杯，后来改用三杯。它由3个互成120°固定在支架上的抛物锥空杯组成感应部分，空杯的凹面都顺向一个方向。整个感应部分安装在一根垂直旋转轴上，在风力的作用下，风杯绕轴以正比于风速的转速旋转。转速可以用电触点、测速发电机或光电计数器等记录。

图1.1 风杯风速计

1.3 叶轮风速仪

风速计的叶轮式探头的工作原理是基于把转动转换成电信号，先经过一个临近感应开头，对叶轮的转动进行“计数” 并产生一个脉冲系列，再经检测仪转换处理，即可得到转速值。

法国KIKO叶轮风速仪工作原理如图1.2所示。叶轮的轴杆启动内含八个电磁极的原型磁铁，置于磁铁旁的双霍尔传感器感测到侧场中电磁极的转变信号。传感器的信号转换为电子频率且和风速成正比，并感测旋转方向。

图1.2 KIMO原理

1.4 热线风速计

一根被电流加热的金属丝，流动的空气使它散热，利用散热速率和风速的平方根成线性关系，再通过电子线路线性化（以便于刻度和读数），即可制成热线风速计。

金属丝通常用铂、铑、钨等熔点高、延展性好的金属制成。常用的丝直径为5μm，长为2 mm；最小的探头直径仅1μm，长为0.2 mm。根据不同的用途，热线探头还做成双丝、三丝、斜丝及V形、X形等。为了增加强度，有时用金属膜代替金属丝，通常在一热绝缘的基体上喷镀一层薄金属膜，称为热膜探头。热线探头在使用前必须进行校准。静态校准是在专门的标准风洞里进行的，测量流速与输出电压之间的关系并画成标准曲线；动态校准是在已知的脉动流场中进行的，或在风速仪加热电路中加上一脉动电信号，校验热线风速仪的频率响应，若频率响应不佳可用相应的补偿线路加以改善。

0至100m/s的流速测量范围可以分为三个区段：低速：0至5m/s；中速：5至40m/s；高速：40至100m/s。热线风速计用于0至5m/s的精确测量，使用温度约为±70℃。

当在湍流中使用热线风速计时，来自各个方向的气流同时冲击热元件，从而会影响到测量结果的准确性。在湍流中测量时，热敏式风速仪流速传感器的示值往往高于转轮式风速计。因此，风速仪测量过程应尽量在通道的直线部分进行。直线部分的起点应至少在测量点前10×D（D=管道直径，单位为CM）外；终点至少在测量点后4×D处。流体截面应不得有遮挡（棱角，重悬，物等）。

图1.3 热线风速计

1.4.1 恒流式热线风速计

通过热线的电流保持不变，温度变化时，热线电阻改变，因而两端电压变化，由此测量流速。利用风速探头进行测量。风速探头为一敏感部件。当有一恒定电流通过其加热线圈时，探头内的温度升高并于静止空气中达到一定值。此时，其内测量元件热电偶产生相应的热电势，并被传送到测量指示系统，此热电势与电路中产生的基准反电势相互抵消，使输出信号为零，风速仪指针也能相应指于零点或显示零值。若风速探头端部的热敏感部件暴露于外部空气流中时，由于进行热交换，此时将引起热电偶热电势变化，并与基准反电势比较后产生微弱差值信号，此信号被测量仪表系统放大并推动电表指针变化从而指示当前风速或经过单片机处理后通过显示屏显示当前风速数值。1.4.2 恒温式热线风速计

风速仪热线的温度保持不变，给风速敏感元件电流可调，在不同风速下使处于不同热平衡状态的风速敏感元件的工作温度基本维持不便，即阻值基本恒定，该敏感元件所消耗的功率为风速的函数。

恒温风速仪则是利用反馈电路使风速敏感元件的温度和电阻保持恒定。当风速变化时热敏感元件温度发生变化，电阻也随之变化，从而造成热敏感元件两端电压发生变化，此时反馈电路发挥作用，使流过热敏感元件的电流发生相应的变化，而使系统恢复平衡。上述过程是瞬时发生的，所以速度的增加就好像是电桥输出电压的增加，而速度的降低也等于是电桥输出电压的降。

1.4.3 注意事项

除保持日常数据的准确性外，日常维护使用中还要注意以下几点：

1.禁止在可燃性气体环境中使用风速计。

2.禁止将风速计探头置于可燃性气体中。否则，可能导致火灾甚至爆炸。

3.请依据使用说明书的要求正确使用风速计。使用不当，可能导致触电、火灾和传感器的损坏。

4.在使用中，如遇风速计散发出异常气味、声音或冒烟，或有液体流入风速计内部，请立即关机取出电池。否则，将有被电击、火灾和损坏风速计的危险。

5.不要将探头和风速计本体暴露在雨中。否则，可能有电击、火灾和伤及人身的危险。

6.不要触摸探头内部传感器部位。

7.风速计长期不使用时，请取出内部的电池。否则，将电池可能漏液，导致风速计损坏。

8.不要将风速计放置在高温、高湿、多尘和阳光直射的地方。否则，将导致内部器件的损坏或风速仪性能变坏。

9.不要用挥发性液体来擦拭风速计。否则，可能导致风速仪壳体变形变色。风速计表面有污渍时，可用柔软的织物和中性洗涤剂来擦拭

10.不要摔落或重压风速计。否则，将导致风速计的故障或损坏。

11.不要在风速计带电的情况下触摸探头的传感器部位。否则，将影响测量结果或导致风速计内部电路的损坏。

1.5 超声波风速仪

超声风速风向仪的工作原理是利用超声波时差法来实现风速的测量。通过正、逆压电效应实现高频声能和电能之间的相互转换，从而实现超声波的发射和接收。由于它很好地克服了机械式风速风向仪固有的缺陷，因而能全天候地、长久地正常工作，越来越广泛地得到使用．它将是机械式风速仪的强有力替代品。

图1.4 超声波风速仪

1.5.1 应用领域

超声波风速计的应用便利、精确，在很多领域都能灵活运用，广泛应用于城市环境监测、风力发电、气象监测、桥梁隧道、航海船舶、航空机场、各类风扇制造业、需要抽风排气系统的行业等。

1.6 皮托管风速仪

皮托管是测量气流总压和静压以确定气流速度的一种管状装置。由法国H.皮托发明而得名。严格地说，皮托管仅测量气流总压，又名总压管；同时测量总压、静压的才称风速管，但习惯上多把风速管称作皮托管。皮托管的构造如图，头部为半球形，后为一双层套管。测速时头部对准来流，头部中心处小孔（总压孔）感受来流总压p0，经内管传送至压力计。头部后约3～8D处的外套管壁上均匀地开有一排孔（静压孔），感受来流静压p，经外套管也传至压力计。对于不可压缩流动，根据伯努利方程和能量方程可求出气流马赫数，进而再求速度。总压孔有一定面积，它所感受的是驻点附近的平均压强，略低于总压，静压孔感受的静压也有一定误差，其他如制造、安装也会有误差，故测算流速时应加一个修正系数ζ。ζ值一般在0.98～1.05范围内，在已知速度之气流中校正或经标准皮托管校正而确定。皮托管结构简单，使用方便，用途很广。如飞机头部或机翼前缘常装设皮托管，测量相对空气的飞行速度，又称空速管。

图1.5 皮托管结构图

1.7 分析与小结 1.7.1 热线风速计

该方式是测试处于通电状态下传感器因风而冷却时产生的电阻变化，由此测试风速。不能得出风向的信息。除携带容易方便外，其成本性能比高，作为风速计的标准产品广泛地被采用，且长期安定性、以及在温度补偿方面都具有优势。

 适用范围：0.05～50m/s

 显示分辨率：0.01m/s

1.7.2 超声波风速仪

该方式是测试传送一定距离的超音波时间，因风的影响而使到达时间延迟，由此测试风速。该方法传感器部较大，在测试部周围，有可能发生紊流，使流动不规则，并且测量环境需要比较安静的场所，用途受到限定。

 适用范围：0～10m/s

 显示分辨率：0.01m/s

1.7.3 叶轮风速仪

该方式是应用风车的原理，通过测试叶轮的转数，测试风速。原理比较简单，价格便宜，但测试精度较低，所以不适合微风速的测试和细小风速变化的测试。 适用范围：1～50m/s

 显示分辨率：0.1m/s

1.7.4 皮托管风速仪

在流动面的正面有与之形成直角方向的小孔，内部藏有从各自孔里分别提取压力的细管。通过测试其压力差（前者为全压、后者为静压），就可知道风速。其原理比较简单，价格便宜，但与流动面必须设置成直角，否则不能进行正确的测试。不适合一般用。 适用范围：5～100m/s

 显示分辨率：0.01m/s

第二章温度测量

2.1温度测量方法

温度是表征物体冷热程度的物理量, 是国际单位制中七个基本物理量之一, 它与人类生活、工农业生产和科学研究有着密切关系。随着科学技术水平的不断提高, 温度测量技术也得到了不断的发展。

2.2 温度测量的分类

温度测量的分类可以通过其与被测量的物体是否接触分为接触式和非接触式。

2.2.1 接触式测量

接触式测量仪表比较简单、可靠，测量精度高。但是因为测温元件与被测介质需要进行充分的热交换，所以其需要一定的时间才能达到热平衡。接触式测量仪存在测温延迟现象，同时受耐高温和耐低温材料的限制，不能应用于这些极端的温度测量。非接触式仪表测温仪是通过热辐射的原理来测量温度的，测温元件不需要与被测介质接触，测温范围广，不受测温上限的限制，也不会破坏被测物体的温度场，反应速度一般也比较快；但受到物体发射率、测量距离、烟尘和水汽等外界因素的影响，其测量误差较大。

2.2.2 接触式测量方法

（1）膨胀式温度测量原理：利用物质的热胀冷缩原理即根据物体体积或几何形变与温度的关系进行温度测量。热胀冷缩式温度计包括玻璃液体温度计、双金属膨胀式温度计和压力式温度计等。

优点：结构简单, 价格低廉, 可直接读数,使用方便,非电量测量方式, 适用于防爆场合。

缺点：准确度比较低, 不易实现自动化, 而且容易损坏。

（2）电量式测温方法利用材料的电势、电阻或其它电性能与温度的单值关系进行温度测量，包括热电偶温度测量、热电阻和热敏电阻温度测量、集成芯片温度测量等。

①热电偶的原理是两种不同材料的金属焊接在一起,当参考端和测量端有温差时, 就会产生热电势, 根据该热电势与温度的单值关系就可以测量温度。热电偶具有结构简单, 响应快, 适宜远距离测量和自动控制的特点, 应用比较广泛。

②热电阻是根据材料的电阻和温度的关系来进行测量的, 输出信号大, 准确度比较高, 稳定性好, 但元件结构一般比较大, 动态响应较差, 不适宜测量体积狭小和温度瞬变区域。

③热敏电阻是一种电阻值随温度呈指数变化的半导体热敏感元件, 具有灵敏度高、价格便宜的特点, 但其电阻值和温度的关系线性度差,且稳定性和互换性也不好。

④石英温度传感器是以石英晶体的固有频率随温度而变化的特性来测量温度的。石英晶体温度传感器稳定性很好, 可用于高精度和高分辨力的测量场合。随着电子技术的发展, 可以将感温元件和相关电子线路集成在一个小芯片上, 构成一个小型化、一体化及多功能化的专用集成电路芯片, 输出信号可以是电压、频率, 或者是总线数字信号, 使用非常方便,适用于便携式设备。（3）接触式光电、热色测温方法

原理：接触式光电测温方法主要是指通过接触被测对象,将温度变化引起的热辐射或其他光电信号引出, 通过光电转换器件检测该信号, 从而获得测温结果的方法。

优点：这种方法不像电量式测量方法容易受到电磁的干扰,可以在电磁环境下进行温度测量;可以避免像非接触式辐射温度计那样容易受到被测对象表面发射率和中间介质的影响。

缺点：会干扰被测对象的温度, 带来接触式测温方法引起的一些误差。

2.2.3 非接触式测温方法原理及特点

（1）辐射式测温方法

原理：是以热辐射定律为基础，它可分为全辐射高温计、亮度式高温计和比色式高温计。全辐射高温计结构相对简单, 但受被测对象发射率和中间介质影响比较大,测温偏差较大, 不适合用于测量低发射率目标。亮度温度计灵敏度比较高, 受被测对象发射率和中间介质影响相对较小, 测量的亮度温度与真实温度偏差较小, 但也不适用于测量低发射率物体的温度, 并且测量时要避开中间介质的吸收带。比色测温法测量结果最接近真实温度, 并且适用于低发射率物体的温度测量, 但结构比较复杂, 价格较贵。优点: ①可以采用伪彩色直观显示物体表面的温度场;②温度分辨力高, 能准确区分的温度差甚至达0.01℃以下。（2）光谱测温方法

光谱测温方法主要适用于高温火焰和气流温度的测量。当单色光线照射透明物体时, 会发生光的散射现象, 散射光包括弹性散射和非弹性散射, 弹性散射中的瑞利散射和非弹性散射的拉曼散射的光强都与介质的温度有关。（3）声波、微波测温方法

声学测温是基于声波在介质中的传播速度与介质温度有关的原理实现的, 因此只要测得声速, 就可以推算出温度。可以通过直接测量声波在被测介质中的传播速度, 也可以测量放在被测介质中细线的声波传播速度来得到温度。这种方法可以用于测量高温气体或液体的温度, 在高温时会有更高的灵敏度。

微波衰减法可以用来测量火焰温度, 其原理是当入射微波通过火焰时, 与火焰中的等离子体相互作用,使出射的微波强度减弱, 通过测量入射微波的衰减程度可以确定火焰气体的温度。

第三章重点总结

3.1 数采仪原理

数采仪，全称为数据采集传输仪，主要应用于环境在线监测系统现场端。数采仪主要实现采集、存储各种类型监测仪器仪表的数据、并能完成与上位机数据传输功能的数据终端单元，具备单独的数据处理功能。

数据采集传输仪是现场仪表与上位机系统的连接仪器。数据采集传输仪通过数字通道、模拟通道、开关量通道采集监测仪表的监测数据、状态等信息，然后通过传输网络将数据、状态传输至上位机；上位机通过传输网络发送控制命令，数据采集传输仪根据命令控制监测仪表工作。在整个环境在线监测系统中，上位机是在线监测系统软件平台的统称，下位机则是现场仪器仪表的统称，包括仪表供应商提供的具有计算处理能力的工业控制计算机。

3.1.1 现用数采仪

⑴安捷伦34970A 安捷伦Agilent34970A是一种高性能、低价位的数据采集和开关主机，十分适于数据记录、数据采集和一般的开关与控制应用。它是一种半机架宽的主机，内部有61/2位（22比特）的数字电压表，其背面有3个插槽，可以接受开关与控制的模块某块组合。

Agilent 34970A包括了台式数字多用表（DMM）的功能特性，34970A具有61/2位的分辨率（22比特）、0.004%的基本直流电压精度和极低的读数噪声,加上高达250通道/s扫描速率，可以得到为完成工作任务所需要的速度和精度.强有力的适应能力Agilent 34970A的独特设计允许逐通道进行配置,以求达到最大的灵活性及快速方便设置内部的自动量程转换。DMM有11种不同的直接测量功能，而不需要昂贵的外部信号调整。内部的温度转换程序可以C、F或（Kelvin）显示未处理过的热偶、RTD或热敏电阻的输入。利用定度可将线性传感器的输出直接转换到工程单位，甚至可以设置高/低超出容限的情况。

⑵ 横河MW100 MW100是可扩展的、高性能数据采集/数据记录平台，适用于恶劣测量环境下的PC控制/单机运行。高速、多通道测量，实验室和生产现场的理想选择。高耐压：600VAC rms 150/60Hz连续。高抗扰度：4通道隔离A/D电路。多周期(测量和记录周期可不同)。从小规模到多通道的灵活结构。

3.2 热电偶

两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。

热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度，对于热电偶的热电势，应注意如下几个问题：

1.热电偶的热电势是热电偶工作端的两端温度函数的差，而不是热电偶冷端与工作端，两端温度差的函数；

2.热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关；

3.当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关；若热电偶冷端的温度保持一定，这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，如图所示。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势，因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。

3.2.1 补偿导线

在一定温度范围内，具有与其匹配的热电动势标称值相同的一对带绝缘包覆的导线叫补偿导线。用它们连接热电偶与测量装置，以补偿热电偶连接处的温度变化所产生的误差。

补偿导线特点：

① 热电特性稳定，电绝缘性能好，使用寿命长。② 柔软，弯曲性能能好，使用方便。

③ 包覆层材料稳定可靠，具有一定的耐温性和耐寒性能。3.2.2 热电偶分度标准

热电偶的分度号有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等几种。其中S、R、B属于贵金属热电偶，N、K、E、J、T属于廉金属热电偶。

S分度号的特点是抗氧化性能强，宜在氧化性、惰性气氛中连续使用，长期使用温度1400℃,短期1600℃。在所有热电偶中，S分度号的精确度等级最高，通常用作标准热电偶；R分度号与S分度号相比除热电动势大15%左右，其它性能几乎完全相同；

B分度号在室温下热电动势极小，故在测量时一般不用补偿导线。它的长期使用温度为1600℃，短期1800℃。可在氧化性或中性气氛中使用，也可在真空条件下短期使用。

N分度号的特点是1300℃下高温抗氧化能力强，热电动势的长期稳定性及短期热循环的复现性好，耐核辐照及耐低温性能也好，可以部分代替S分度号热电偶；

K分度号的特点是抗氧化性能强，宜在氧化性、惰性气氛中连续使用，长期使用温度1000℃,短期1200℃。在所有热电偶中使用最广泛；

E分度号的特点是在常用热电偶中，其热电动势最大，即灵敏度最高。宜在氧化性、惰性气氛中连续使用，使用温度0-800℃；

J分度号的特点是既可用于氧化性气氛(使用温度上限750℃)，也可用于还原性气氛(使用温度上限950℃)，并且耐H2及CO气体腐蚀，多用于炼油及化工；

T分度号的特点是在所有廉金属热电偶中精确度等级最高，通常用来测量300℃以下的温度

3.3 热线风速仪探头

热线风速计分旁热式和直热式两种，见图。旁热式的热线一般为锰铜丝，其电阻温度系数近于零，它的表面另置有测温元件。直热式的热线多为铂丝，在测量风速的同时可以直接测定热线本身的温度。

图3.1 热线风速探头

测量方法总结篇2

关键词：载流子,迁移率,TOP,SIC,霍尔效应

0 引言

迁移率是衡量半导体导电性能的重要参数,它决定半导体材料的电导率,影响器件的工作速度。已有很多文章对载流子迁移率的重要性进行研究,但对其测量方法却少有提到。本文对载流子测量方法进行了小结。

1 迁移率μ的相关概念

在半导体材料中,由某种原因产生的载流子处于无规则的热运动,当外加电压时,导体内部的载流子受到电场力作用,做定向运动形成电流,即漂移电流,定向运动的速度成为漂移速度,方向由载流子类型决定[1]。在电场下,载流子的平均漂移速度v与电场强度E成正比为:

v=μE. (1)

式中μ为载流子的漂移迁移率,简称迁移率,表示单位电场下载流子的平均漂移速度,单位是m2/V·s或cm2/V·s。

迁移率是反映半导体中载流子导电能力的重要参数,同样的掺杂浓度,载流子的迁移率越大,半导体材料的导电率越高。迁移率的大小不仅关系着导电能力的强弱,而且还直接决定着载流子运动的快慢。它对半导体器件的工作速度有直接的影响[2]。

在恒定电场的作用下,载流子的平均漂移速度只能取一定的数值,这意味着半导体中的载流子并不是不受任何阻力,不断被加速的。事实上,载流子在其热运动的过程中,不断地与晶格、杂质、缺陷等发生碰撞,无规则的改变其运动方向,即发生了散射[3]。无机晶体不是理想晶体,而有机半导体本质上既是非晶态,所以存在着晶格散射、电离杂质散射等,因此载流子迁移率只能有一定的数值。

2 测量方法

(1) 渡越时间(TOP)法

渡越时间(TOP)法[4]适用于具有较好的光生载流子功能的材料的载流子迁移率的测量,可以测量有机材料的低迁移率。

在样品上加适当直流电压,选侧适当脉冲宽度的脉冲光,通过透明电极激励样品产生薄层的电子—空穴对。空穴被拉到负电极方向,作薄层运动。设薄层状况不变,则运动速度为μE。如假定样品中只有有限的陷阱,且陷阱密度均匀,则电量损失与载流子寿命τ有关,此时下电极上将因载流子运动形成感应电流,且随时间增加。在t时刻有:

V(t)=Q。μEτ(1-exp(-t/τ))/LC ( t≤t0). (2)

若式中L为样品厚度电场足够强,t≤τ,且渡越时间t0<τ。则

V(t)=Q。μEt/LC. (3)

在t0时刻,电压将产生明显变化,由实验可测得,又有

μ=v/E=L2/Vt0. (4)

式中L、V和t0皆为实验可测量的物理量,因此μ值可求。

(2) 霍尔效应法

霍尔效应法主要适用于较大的无机半导体载流子迁移率的测量。

将一块通有电流I的半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场中,则在垂直于电流和磁场的薄片两端产生一个正比于电流和磁感应强度的电势U,这称为霍尔效应。由于空穴、电子电荷符号相反,霍尔效应可直接区分载流子的导电类型,测量到的电场可以表示为

Ey=RHzjx. (5)

而 μH=∣R∣σ. (6)

式中R为霍尔系数,由霍尔效应可以计算得出电流密度、电场垂直漂移速度分量等,以求的R,进而确定μ。

(3) 电压衰减法

通过监控电晕充电试样的表面电压衰减来测量载流子的迁移率。充电试样存积的电荷从顶面向接地的底电极泄漏,最初向下流动的电荷具有良好的前沿,可以确定通过厚度为L的样品的时间,进而可确定材料的μ值。

(4) 辐射诱发导电率(SIC)法

辐射诱发导电率(SIC)法[4]适合于导电机理为空间电荷限制导电性材料。

在此方法中,研究样品上面一半经受连续的电子束激发辐照,产生稳态SIC,下面一半材料起着注入接触作用。然后再把此空间电荷限制电流(SCLC)流向下方电极。根据理论分析SCLC电导电流与迁移率的关系为

J=ρμε1ε0V2/εd3. (7)

测量电子束电流、辐照能量和施加电压函数的信号电流,即可推算出μ值。

(5) 表面波传输法

将被测量的半导体薄膜放在有压电晶体产生的场表面波场范围内,则与场表面波相联系的电场耦合到半导体薄膜中并且驱动载流子沿着声表面波传输方向移动,设置在样品上两个分开的电极检测到声—电流或电压,表达式为

Iae=μP/Lv. (8)

式中P为声功率,L为待测样品两极间距离,v为表面声波速。有此式便可推出μ值。

(6) 外加电场极性反转法

在极性完全封闭时加外电场,离子将在电极附近聚集呈薄板状,引起空间电荷效应。当将外电场极性反转时,载流子将以板状向另一电极迁移。由于加在载流子薄层前、后沿的电场影响,因而在极性反转后t时间时,电流达到最大值。t相当于载流子薄层在样品中行走的时间,结合样品的厚度、电场等情况,即可确定μ值。

(7) 电流—电压特性法

本方法主要适用于工作于常温下的MOSFET反型层载流子迁移率的测量。

对于一般的MOSFET工作于高温时,漏源电流Ids等于沟道电流Ich与泄漏电流Ir两者之和[5],但当其工作于常温时,泄漏电流Ir急剧减小,近似为零,使得漏源电流Ids即为沟道电流Ich。因此,对于一般的MOSFET反型层载流子迁移率,可以根据测量线性区I—V特性求的。

3 总结

综上所述,本文共指出了七中载流子迁移率的测量方法,除此之外,还可采用漂移实验、分析离子扩散、分析热释电流极化电荷瞬态响应等方法进行载流子迁移率的测量。

参考文献

[1]童敏明,唐守锋.检测与转换技术[M].徐州:中国矿业大学出版社,2008.

[2]刘恩科.半导体物理学[M].北京:国防工业出版社,2007.

[3]张兴,黄如,刘晓彦.微电子学概论[M].北京:北京大学出版社,2005.

[4]魏振乾,杨庆鑫,孙桂娟,等.载流子迁移率测量的光学方法[J].光电子.激光,2001,9,12(9):930-933.

浅谈控制测量与测量方法篇3

【关键词】平面控制测量；五等水准测量；测量方法

引言

随着控制测量技术的提高，在精度方面的要求也越来越高，因此，必须要深入的研究高铁精密控制测量技术。因此其精确的控制测量，是一项不可或缺并且十分重要的工作，对工程质量的保证，起着十分重要的作用。

1.概述

实施新疆巴音郭楞蒙古自治州和硕县曲惠乡榆树园村等2个村基本农田整理项目对于发展当地的农牧业生产、改善农民的生产生活条件具有积极的意义，是促进土地集约化利用、保证土地资源可持续利用和改善农业生产条件和生态环境的重要措施。为了完成新疆巴音郭楞蒙古自治州和硕县曲惠乡榆树园村等2个村基本农田整理项目，巴州国土资源勘测规划设计院受和硕县国土资源局的委托，对该区域进行1：5000数字化地形图测绘工作。

2.首级控制测量

2.1首级控制测量的内容与基本要求

根据“RTK技术规范”5.1.5要求，有条件采用网络RTK测量的地区，宜优先采用网络RTK技术测量，故该项目首级控制测量包括一级平面控制测量及五等闭合水准路线测量。

控制网的布设遵循从整体到局部，从高级到低级，分级布网，逐级加密的原则。

2.2 一级平面控制测量

2.2.1一级RTK平面控制点的布设

一级RTK平面控制点应采用新疆巴州连续运行参考站（BZ-CORS）系统进行观测。该系统已经通过新疆测绘局测绘质量验收。

测量仪器应使用Trimble GPS 5800以上型号的双频 RTK。设置时应采用七参数法完成了WGS-84坐标到1980西安坐标系的转换，并对测区附近的已知点进行检验。

RTK平面控制点测量流动站的技术要求应满足：

（1）RTK的流动站不宜在隐蔽地带、成片水域和强电磁干扰源附近观测；

（2）每次观测前均应重新初始化，并得到固定解。当长时间不能得到固定解时，宜断开通讯链接，再次进行初始化操作；

（3）作业过程中，如出现卫星信号失锁，应重新初始化，并经重合点测量检核后继续作业；

（4）每次作业开始前均应进行至少一个同等级或高等级已知点的检核，平面坐标较差不应大于7cm；

（5）网络RTK平面控制点测量，数据采集器设置控制点的单次观测的平面收敛精度不大于±2cm；

（6）网络RTK平面控制点测量流动站观测时应采用三角架对中、整平，每次观测历元数应不少于20个，采样率为2-5s，控制点观测次数不少于2此，各次测量的平面坐标较差不应大于4cm，取各次测量的平面坐标中数作为最终结果。

2.2.2一级RTK平面控制点选点、埋石及编号

（1）布设控制点应选取在测区的主要十字路口和街道交叉口，同时顾及后续使用常规仪器进行加密测量的需要，所选的点必须保证有2个以上方向通视。

（2）选择控制点时，要求控制点上空尽可能的开阔，周围应视野开阔，截止高度角应超过15?；周围无信号反射物（大面积水域、大型建筑物、高大树木等），以减少多路径干扰。

（3）布设一级RTK平面控制点时，要远离微波塔、通信塔等大型电磁发射源200米外，远离高压输电线路、通讯线路50米外。

（4）一级RTK平面控制点应埋设固定标石，埋石选在沥青或水泥地面上可打入刻有十字的钢筋代替标石，标志均在钢筋中心锯出十字，以保证仪器的精密对中。

一级RTK平面控制点标志采用不小于以下标称：

一级GPS点控制点选在水泥或沥青路面上时，采用长约10-15cm的直径1.5 cm的钢筋标志做中心标志并采用红色油漆喷绘点名。中心标志上刻十字丝以便定位。水泥路面标志规格如下图：

一级GPS点控制点选在松软土质时应埋设水泥控制标志并采用黑色绘图笔在控制桩上编号以曲惠乡的简称QH进行流水编号，从北到南、由东向西，即QH01、QH02、QH03、…QHnn进行编号，并且在实地点位附近用红色油漆书写点号，不允许重号。埋设控制桩标志规格如下图：

3.五等水准测量

3.1五等水准网布设

五等水准网布设应以自治区测绘局提供的C级GPS点BHC49（高程等级为I等）、BHC42（高程等级为Ⅳ等）为基础，在测区已有的1：10000地形图上拟定初步水准路线。水准路线应尽量选设在地势平坦、土质坚实、施测方便的道路附近，尽量避免通过水滩、沙土、易塌陷易受雨水冲刷的地区。选线的同时应结合布设的平面控制点采用附合或者闭合水准路线的形式布设水准线路。

3.2 五等水准观测

五等水准观测应使用DS3级以上的水准仪及三米区格式双面条形码尺，五等水准观测以中丝测高法进行单程观测。视距可直接读取，观测顺序为后─后─前─前。作业开始后的每天应检验i角一次，i角不得大于±20″。观测的主要技术要求应符合《工程测量规范》4.2.1和4.2.4条款的规定：

等级每千米高差

中误差（mm）线路长度

（Km）高程闭合

差（mm）最大视距

长度（m）前后视距

差（m）前后视距

累积差（m）

五等15--≤30?L 100近似相等≤10

4.图根控制测量的基本要求与方法

为了保证该测区图根点的测量精度，图根点控制测量应依据“RTK技术规范”中的5.2.6条款的相关技术要求执行。

4.1基准站应尽量架设在项目区中间，其点位的选择应满足以下要求：

（1）基准站应选在地势较高、交通方便，天空较为开阔，周围无高度角超过10°的障碍物，有利于卫星信号的接收和数据链发射的位置。

（2）为防止数据链丢失以及多路经效应的影响，周围无GPS信号反射物（大面积水域，大型建筑物等），无高压线、电视台、无线电发射站、微波站等干扰。

4.2图根控制采用GPS-RTK的形式布设，测量仪器使用Trimble GPS 5800以上型号的双频 RTK直接测定图根点三维坐标。

（1）GPS-RTK图根控制点测量时，首先利用测区布设的一级平面控制点求出WGS-84坐标系到1980西安坐标系统的全部转换参数。求解转换参数时，基站应尽量架设在测区中央，至少应选择能够尽量覆盖整个项目区的4个一级平面控制点做点校正，以这4个以上的一级平面控制点组成本次图根控制测量工作的基准框架网，且一级平面控制点要均匀的分布测区周围，需要布设的图根控制点要在参与校准的已知一级平面控制点围成的区域内。

（2）求解转换参数时，流动站调用RTK中的控制点测量模块，将流动站的GPS接收机天线架设在三角架上，进行精确对中、整平，每次观测历元数大于20个，采样间隔2s-5s，并独立地观测三次，取各次测量的平面坐标中数作为最终结果。

（3）参数求解应采用不同基准点的匹配方案，选择残差小、精度高的参数应用。转换后每个控制点的水平残差和垂直残差应控制在水平残差小于±2cm，垂直残差小于5cm。

（4）测区WGS-84坐标系和1980西安坐标系的转换参数求出后，对测区布设的一级平面控制点采用RTK进行检验。检验结果应符合《工程测量规范》5.3.12-2条款的标准，即经RTK测量的控制点的平面坐标和已知平面控制点坐标的较差应小于±5cm，高程较差不应大于30 mm（D为基站距检验点的距离，单位为Km）。

（5）图根点观测时采样率为1s，每次测量的历元数不小于20個，卫星高度角≥15°，有效观测卫星数≥5，PDOP≤6，观测的平面精度≤2cm。

（6）RTK施测控制点时不得在天线附近50米内使用电台，10米内使用对讲机。

5.结束语

综上所述，精密控制测量技术对于经济与社会的发展有着非常重要的意义，基础工程的稳定健康发展必须要有精密控制测量技术作为基础。所以，必须要不断深入研究精密控制测量技术，实现我国工程建设技术的进步。

参考文献

[1]张英翔，胡波，罗涛，等.京沪高速铁路CPII控制网复测技术研究[J].地理空间信息，2008，6（3）：112-114

[2]吴迪军，熊伟，张建军.桥梁施工平面控制网必要精度的研究[J].地理空间信息，2008，6（6）：100-102

[3]周庚福.浅议地形测量和测绘技术自动化技术.中国论文下载中心，2010，07.

[4]徐宇飞.《数字测图技术》.河南：黄河水利出版社，2005年第1版

[5]云南土地勘测定界实施细则.云南省国土资源厅，2008.4

个人简介

发泡料密度的测量方法篇4

一、测量步骤

1.制作一个约150*150*150大小的纸质容器，然后将发泡料打入容器内；

2.将容器置于遮光的25℃环境下进行自然熟化，约10分钟；

3.将发泡料取出，用小刀切取中芯的部分，大约4~6克，形状无任何要求；

4.取出的发泡料放在电子秤上称量，记下示数m1；

5.选取一量杯，量杯大小要合适，内需装纯净水但不能满，要求将中芯发泡料样块浸没水中时，水杯不能有水溢出；

6.将装水的量杯放在电子秤上，然后将电子秤示数归零；

7.将发泡料样块浸没水中，这时记下示数m2；

二、测量分析、计算

1、整个测量、分析、计算过程用到的公式如下：

ρ=m/V ρ料=m1/V料 ρ水=m水/V水 m1=ρ料*V料 m2=ρ水*V水

2、计算过程

∵ 发泡料样块是浸没在水中的 ∴V料=V水； ∴m2=ρ水*V料

m1/m2=(ρ料*V料)/(ρ水*V料)；

由此可得： m1/m2=ρ料/ρ水；即：ρ料=（m1*ρ水）/m2;

∵ ρ水=1.0*10³kg/m³；

∴ ρ料=(m1/m2)*(1.0*10³kg/m³)=(m1/m2)* 10³

(kg/m³)

3、简化以上计算步骤，实际操作时的方法为：

1)测量中芯样块的质量m1；

2)记下样块放入水中时，电子称显示的相对变化量m2；

3)中芯样块的密度即为ρ料=(m1/m2)* 10³

(kg/m³)。

以上即为通用的发泡料密度的测量方法。

土木工程测量实践操作方法篇5

土木工程测量实践报告书——

作业方法及步骤

大比例尺地形图的测绘

本项实习包括：布设平面和高程控制网，测定图根控制点；进行碎部测量，测绘地形特征点，并依比例尺和图示符号进行描绘，最后拼接整饰成地形图。测图前准备一．图纸准备

本次实验室提供聚酯薄膜，已印刷有10cm×10cm直角坐标格网，所以直接进行格网的检定，使用直尺检查各格网交点是否在同一直线上（经检是），检查每一小方格边长，（经检其值与理论值均未超过0.2mm）。否可按对角线法绘制。二．

展绘控制点

在图纸坐标原点依据教材及国标图式标定给定的坐标方位B4（326450,52950），然后以此为依据在相应位置展点，具体方法：先确定所在方格，并从接近坐标轴格线利用比例尺量取既定距离，同法完成所需控制点的展绘，实践第一天，已完成已知校内控制点的展绘，第四天，又将我组参与的导线测量所确定的校外控制点展绘上图，经检核，各控制点之间实际距离转换到图上距离均未超过0.3mm。三．平面控制测量

在测区实地踏勘，进行布网选点。我组在划分测区内选测体育场和宿舍楼8-11，和其中相邻地物。

1）踏勘选点

每组在指定测区进行踏勘，了解测区地形条件，根据测区范围及测图要求确定布网方案进行选点。点的密度，应能均匀地覆盖整个测区，便于碎部测量。控制点应选在土质坚实、便于保存标志和安置仪器的地方，相邻导线点间应通视良好，便于测角量距，边长约60~100m左右。如果测区内有已知点，所选图根控制点应包括已知点。本次使用南方测绘全站仪和J6经纬仪进行量边测角，五个控制点选择在视野开阔的沥青地面上，可通视所绘城市学院8、9、10、11宿舍东面特征角点。点位选定之后，打桩打钉，并编写桩号与组别。

2）水平角观测及边长测量

用测回法观测导线内角一测回，要求上、下半测回角值之差不得大于40″，闭合导线角度闭合差不得大于±60″n（n为导线观测角数），用检定过的钢尺往返丈量导线各边边长，其相对误差不得大于1:3000，使用全站仪直接得出平距。导线全长相对闭合差小于等于1/2000。算出各导线点坐标。

3)平面坐标计算

首先校核外业观测数据，在观测成果合格的情况下进行闭合差配赋，然后由起算数据推算各控制点的平面坐标，计算中角度取至秒，边长和坐标值取至厘米。

四．高程控制测量

在踏勘的同时布设高程控制网，高程控制点可设在平面控制点上，网内应包括原有水准点，采用四等水准测量的方法和精度进行观测。布网形式可为附和路线、闭合路线或结点网。图根点的高程，平坦地区采用等外水准测量;丘陵地区采用三角高程测量。

1)水准测量

等外水准测量，用DS3水准仪沿路线设站单程施测，可采用双面尺或变动仪器高法进行观测，视线长度小于100m，同测站两次高差的差数不大于6mm，测量一个闭合环及若干支点，支线往返，往返差或闭合差不大于±12 n(n为点数)。2)视距测量及三角高程测量

用DJ6级经纬仪中丝法观测竖直角一测回，每边对向观测，仪器高和觇标高量至0.5cm。同一边往、返测高差之差不得超过4Dcm，式中D为以百米为单位的边长；路线高差闭合差的限差为±4∑D/n厘米，n为边数。3）高程计算

对路线闭合差进行配赋后，由已知点高程推算各图根点高程。观测和计算取至毫米，最后成果取至厘米。

*连测

为了使控制点的坐标纳入本校或本地区的统一坐标系统，尽量与测区内外已知高级控制点进行连测。对于独立测区可用罗盘仪测定控制网一边的磁方位角，并假定一点的坐标作为起算数据。

五．碎部测量

首先进行测图前的准备工作，在各图根地区按设站测定碎部点，同时描绘地物与地貌，我组选择经纬仪测图法，小平板仪现场实时展绘。

经纬仪架站方法略。

架站完成后用卷尺量出仪器高，在瞄准碎步点时应尽量使中丝卡准仪高相同读数，每次读数前应注意调节竖盘指标水准，使竖盘指标水准管两个半泡完全吻合。碎步点的选择由立尺员控制，当和测站员、绘图员商量。

经纬仪法测图时，对中偏差应小于5mm，归零差应小于4＇，对另一图根点高程检测的较差应小于0.2基本等高距。

跑尺选点方法可由近及远，再由远及近，顺时针方向行进。所有地物和地貌特征点都应立尺。地形点间距为30m左右，视距长度一般不超过80m。高程注记至分米，记在测点右侧或下方，字头朝北。所有地物地貌应在现场绘制完成。

3）地形图的拼接、检查和整饰

拼接：每幅地形图应测出图框外0.5～1.0cm。与相邻图幅接边时的容许误差为：主要地物不应大于1.2mm，次要地物不应大于1.6mm；对丘陵地区或山区的等高线不应超过1～1.5根。如果该项实习属无图拼接，则可不进行工作。

检查：自检是保证测图质量的重要环节，当一幅地形图测完后，每个实习小组必须对地形图进行严格自检。首先进行图面检查，查看图面上接边是否正确、连线是否矛盾、符号是否正确、名称注记有无遗漏、等高线与高程点有无矛盾，发现问题应记下，便于野外检查时核对。野外检查时应对照地形图全面核对，查看图上地物形状与位置是否与实地一致，地物是否遗漏，注记是否正确齐全，等高线的形状、走向是否正确，若发现问题，应设站检查或补测。

整饰：整饰则是对图上所测绘的地物、地貌、控制点、坐标网格、图廊及其内外的注记，按地形图图式所规定的符号和规格进行描绘，提供一张完美的铅笔原图，要求图面整洁，线条清晰，质量合格。

整饰顺序：首先绘内图廊及坐标格网交叉点（格网顶点绘长1cm的交叉线，图廊线上则绘5mm的短线）；再绘控制点、地形点符号及高程注记，独立地物和居民地，各种道路、线路，水系，植被，等高线及各种地貌符号，最后绘外图廊并填写图廊外注记。

测量方法总结篇6

1煤矿测量的重要性大幅提高,保证了煤矿的安全生产

只有充分的认识到煤矿测量工作的重要性才能在实际工作中减少误差和失误,确保煤矿安全生产运营。

1.1煤矿生产是在地低深处从事作业的,所以煤矿生产安全一直处于高危状态,水、火、瓦斯、地压等灾害因素无时不威胁着矿井生产安全,准确的掌握各施工作业地点所在的空间位置,才能对应相关资料对工作环境作出安全评价,进而采取有效的措施消除各类安全隐患,保障煤矿生产活动的安全开展。采掘工作中的地质条件复杂多变,需要地质预报、水害预报的指导,而预测预报的准确性,建立在对采掘活动的准确控制上。同时在采掘进程中还要不断开展可靠的测量工作,在开采中正确定位开采范围,确保地面建筑的安全。

1.2在生产建设的过程中测量要不断解决新出现的问题。决定预报准确程度的地质资料,依赖于正确的测量控制资料,而煤矿生产离不开地质预报的指导。对分析预报出的安全隐患采取消除措施,也离不开测量工作的支持。

1.3通过测量开展可以提高资源的回收利用率。通过测量开展的岩移观测可以获取岩移和变形参数,能让煤矿保护煤柱的保留设备不造成地面破坏的情况下开采,又可以最大限度的回收资源。

2煤矿测量方法分析

随着科学技术的发展,现代化技术在煤矿开采领域中得到广泛的应用,使煤矿开采的效率大幅提高,而对于煤矿测量而言,也要求测量方法及工艺不断的完善和创新。

2.1新技术的利用。GIS技术的发展以及在煤矿测量领域内的应用使煤矿测量的水平大幅提高,同时也使测量的精度到提高。在兼容性方面,实现了与通用图形处理软件之间的互用与转换,促进了煤矿企业数字化的发展。

2.2 GPS技术应用于矿山控制网的改造。对于一些历史久远的煤矿,其测量技术通过多次的改进和完善,顺利地引入了GPS技术,以往需要数月时间才能完成的工作现在只需要几天即可完成,特别是矿井之间的贯通工程,通过GPS技术的应用,使测量时间大大缩短,精度大幅提高。

2.3陀螺定向技术应用于井下导线网络。很多老矿井中多井筒多水平的格局比较普遍,历经多次的测量改进,建立起的控制系统在统一性方面存在不足,而陀螺定向技术对于观测的精准性大幅提高,避免了在不等值观测时对方向值产生的影响。

3提高煤矿测量精度的对策

3.1坚持测量工作的基本原则

在进行煤矿测量时,应该按照先控制后碎部的顺序、从高级到低级的精度控制、从整体到局部的布局控制,对每一步都要仔细的检测并进行很差。对精度要求应该明确,选择适当的测量方案。对于煤矿测量而言,其主要目的是为了在现场标定出设备的安装情况,测量人员保证将施工的进度精度控制在自己手中,根据不同情况确定不同的精度要求。

3.2测量前的准备工作

在进行煤矿测量之前,应该做好充分的准备工作,尤其是对测量设备的校正与检验。根据相关测量规范,在测量之前应该对测量工具、仪器加强管理,正确的进行使用与维护。随着科技的发展,当前煤矿企业所采用的测量仪器均属于精密仪器,细小的误差都会造成较大的事物,所以在测量之前必须对仪器、设备进行认真的检查与校正,降低测量过程中的误差,提高测量的精度。

3.3检查核对测量的原始数据

根据相关测量规范的要求,在完成测量工作之后,要对观测员手中记录的数据进行整理与检查,并对计算结果的正确性进行确定,尤其是观测的结果查出误差的极限时,要分析原因,直到将结果控制在符合的范围内才能进行下一步骤的测量。在实际工作中,部分测量工作者在对资料进行总结的时候,与原始记录不进行审核计算和检查,导致观测到的数据在计算中出现错误而没有及时纠正,造成后续工作全部错误。此外,在进行绘图的时候,要对测量的结果和计算的结果进行复核,有必要的要进行审批,以此保证绘图的准确性,防止在操作中,由于测量人员没有进行资料复查,导致测量过程中出现误差的现象。

3.4加强各环节的测量准确性

在进行测量的时候,对设计图纸的严格审核、测量点与资料的使用、现场的测绘及标定等,不管是哪个步骤出现失误,都会造成整个测量工作的准确性下降,严重的会由于测量失准导致安全事故的发生,因此,在施工标定时的测量,应该进行加强,有利于煤矿测量工作的整体准确性的提高。

3.5准确绘制测量图

详细认真的绘制测量图会有效的提高测量的准确性,精确的测量图是矿山生产工作中的安全基本保障。精确的测量图包括了时间上准确的反应生产动态,精度要求极为严苛,为了使测量工作人员在使用时方便一目了然,还必须尽量的让绘制出来的测量图清晰,美观。要完成一张精确的测量图,绘图人员必须注意以下几个方面:首先,坚决按照《煤矿地质测量图例》规定的要求进行绘制,尽量确保绘制图的内容全面。往往测量图的不全面,反映不出当时的生产运营状况,从而导致生产中的事故发生。还有就是要求测量绘图人员必须实地考察测量,避免因为测量人员不了解实地情况只为美观绘制出的测量图影响后续的生产工作。因此测量图必须内容齐全详尽。

其次,只有在煤矿测量中绘制测量图精度达到要求,才能正确的反应井下空间几何关系和井上的地面对应关系,生产工人的生命安全才有保障。一定要在绘制测量图时把躲避处、水窝、绞车窝等记录下来,第一时间绘制进测量图。

最后,如果矿区周围有其他煤矿正在开采,必须把这个煤矿的掘进情况和采煤进度一块绘制到测量图中。从而避免因为相邻煤矿的积水、瓦斯积聚而影响本煤矿的施工和人员的安全,也防止了两矿采掘误透而引起的危险。还要定期的关注附近煤矿的掘进情况,将其巷道绘制到测量图预防两矿越界。

4结论

科学技术的不断发展,新科学、新技术在煤矿测量工作中的应用不断增多,测量的精度也不断的提高。但是,煤炭测量工作还是需要进一步的加强和完善,只有关注测量工作中的每一个细小环境,才能得出一个准确的测量结果,只有更加精确的完成每一项测量工作才能更好的为煤矿生产运营保驾护航。

摘要：随着经济的不断的向前发展,对于煤炭的需求也在不断的加强。正是面临着这样的情况,人们的研究在不断地加强,今天主要探讨的是测量方法以及怎样提高测量精度的问题。这些方面直接的影响到煤矿的产量,希望相关的介绍能够更好的提升大家的认识。

关键词：煤矿,测量方法,测量精度

参考文献

[1]崔云飞.煤矿测量方法的应用研究[J].中小企业管理与科技,2012.

[2]周恒心,李玉超,杨博.煤矿井下测量工作浅谈[J].科技信息,2013.